全新世长江口演变综述：建设型与破坏型河口转变的重要案例

       世界各地三角洲普遍面临海平面上升与泥沙不足的双重压力，长江三角洲是其中的一个典型例子。据最新预测，到2100年，全球平均海平面将比2005年上升65±12 cm；同时，未来长江入海泥沙量非常可能下降到只有~110 Mt yr−1，只有1960年代的20%。
       海平面上升速率和泥沙堆积速率之间的平衡关系决定了河口处于建设状态还是破坏状态。为保障长江口海岸地质环境的安全，急需对21世纪长江口的海平面与泥沙的平衡关系做出科学评估。全新世海平面以及气候控制下的入海水沙量均经历显著变化，因此重建全新世长江口的演变过程，揭示海平面和泥沙平衡关系在其演变中的作用，对于科学评估21世纪长江口的海平面-泥沙平衡关系具有重要指导意义。
       王张华教授及其团队通过庞大的钻孔数据库，对全新世长江口演变这一研究工作取得重要进展。该研究显示，距今10000-8000年前，由于海平面的快速上升（平均速率12.5 mm/yr），长江口普遍发生侵蚀，使其呈现为破坏型河口状态（图1），具体表现在潮滩、潮汐通道的强烈侵蚀，以及水下地形被改造成为潮流砂脊与潮汐通道相间分布的格局。另外在此期间，下切古河谷内的晚更新世阶地上游，发生了潮汐通道的强烈下蚀，下蚀幅度可达到30 m，同时伴随显著的侧向侵蚀与岸滩崩塌。
       该研究还计算了全新世千年尺度的泥沙堆积通量，结果显示，在全新世初期的近2000年里，河口的泥沙堆积率为224 Mt yr−1（表1）；而距今10000-8000年前，下降到137 Mt yr−1。距今8000-6000年前，随着三角洲的建设，堆积率恢复到151 Mt yr−1。距今6000年前，夏季风的衰退，导致水下三角洲沉积体大幅度后退，泥沙堆积率也显著下降，距今6000-2000年前的堆积率为99–113 Mt yr−1。而最近2000年，流域人类活动的增强使入海泥沙增多，河口的泥沙堆积率上升到162 Mt yr−1。
       按照前人研究的结果，长江泥沙在河口地区的沉积量占入海泥沙总量约68%（Liu et al., 2007）。以此比例来估算全新世河口泥沙堆积率最低阶段（距今6000-4000年前）的入海泥沙量，大约为146 Mt yr−1；而距今10000-8000年前的入海泥沙量则应超过200 Mt yr−1。因此，未来长江入海泥沙量（~110 Mt yr−1）显然低于全新世任何阶段。考虑到21世纪海平面加速上升，长江口海平面与泥沙之间的不平衡关系成为必然，长江口面临从建设型向破坏型的转变。
       上述研究成果以“Three-dimensional evolution of the Yangtze River mouth, China during the Holocene: impacts of sea level, climate and human activity”为题发表在国际主流刊物Earth Science Reviews（IF：7.491）上，作者为王张华教授。